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巧克力糖包装机设计【优秀含5张CAD图纸+食品包装机械设备全套课程毕业设计】

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A0第一传动轴.dwg

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A1-大锥齿轮.dwg

A2大带轮.dwg

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关键词：: 巧克力糖包包装机机械设计食品包装机械设备装备毕业设计巧克力糖包装机设计食品包装机械设备全套课程毕业设计

资源描述：

巧克力糖包装机设计【优秀含5张CAD图纸+食品机械设备全套课程毕业设计】

【带任务书+开题报告+中期检查表+文献综述+外文翻译】【19页@正文7200字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

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外文翻译=我国包装机械行业主流发展方向已经明确=2000字符.doc

巧克力糖包装机设计.docx

巧克力糖包装机设计_检测报告_001

开题报告.doc

文献综述.docx

耿东中期检查表.doc

诚信承诺书.doc

A0第一传动轴.dwg

A0装配图.dwg

A1-大锥齿轮.dwg

A2大带轮.dwg

A2第二传动轴.dwg

任务书

毕业设计（论文）题目巧克力糖包装机设计

毕业设计（论文）主要内容和要求：

巧克力糖轮廓清楚，质地疏松，生产批量大，畅销国内外，人工包装劳动强度大，产品质量低，远远不能适应市场需要。请设计一种成本低、适用性广、生产快速的巧克力包装机。

设计要求如下：

①每分钟生产80粒以上；

②整台机形尺寸（宽×高）不超过800mm×1000mm；

③要求巧克力包装后外形美观，铝箔纸无明显损伤、撕裂、褶皱；

④机械结构简单，工作可靠，操作方便，维修容易，造价低。

毕业设计（论文）主要参考资料：

[1]尚浩久主编. 自动机械设计. 北京：中国轻工业出版社，1987，176~254.

[2]尚浩久主编. 机械原理. 西安工业大学教研室，1988，143～235

[3]汤瑞. 自动机械设计. 上海：同济大学出版社，1994.

[4]邹慧君. 机械系统设计. 上海：上海科学技术出版社，1996.

毕业设计（论文）应完成的主要工作：

针对巧克力糖包装机的整体进行设计，并针对巧克力糖包装机的动力系统，传动系统，工作部分进行设计和校核计算。

要求：绘制相应的零件图和装配图，合计3张零号图纸，并编写设计说明书，正文字数不少于8000字。

毕业设计（论文）进度安排：

序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注

1查找资料准备开题报告12月8日～1月4日

2查阅文献资料1月5日～1月15日

3撰写毕业设计说明书和绘制图纸1月16日～3月25日

4完成毕业设计初稿3月26日～4月20日

5修改毕业设计初稿，由指导教师评阅后定稿5月5日～5月15日

6准备答辩5月16日～5月20日

摘要

科技的快速发展对社会的方方面面都产生的深远的影响。机械化和自动化设备的普遍应用，使包装行业从以前的单纯手工包装转换成机械自动化包装。这样不仅降低了工人的劳动强度，而且使产品包装的更美观和卫生。因此传动系统对一个机械设备很重要，它不仅是设备的核心，保证机器正常运行，还是给执行机构传递动力的重要部分。

本次毕业设计,决定设计一种巧克力包装机的传动系统。该机主要包括箱体、主电机、减速器、传动主轴、槽轮机构、链轮及锥齿轮。此包装机的传动系统工作原理：电动机带动带轮转动，将转速和动力沿着减速器、链轮输送到第一传动轴，再经过锥齿轮传动传递到第二传动轴，经过槽轮传动到第三传动轴。本包装机可完全实现自动化运行，同现代机械相比较，本机器具有连续性好、容易维修、操作简单等优点。

关键词：自动化；现代化；减速器；机械化

ABSTRACT

The rapid development of science and technology in all aspects of society will have a profound effect. The universal application of mechanization and automation equipment, the packaging industry conversion from the previous simple manual packaging packaging machinery automation. This not only reduces the labor intensity of workers, but also make the product packaging more beautiful and health. It is very important to a transmission system of mechanical equipment, it is not only the core equipment, ensure the normal operation of the machine, or to an important part of actuator power transmission.

This graduation design, the decision of transmission system design of a chocolate packaging machine. This machine mainly comprises a box body, a main motor, speed reducer, transmission shaft, Geneva mechanism, sprocket and bevel gear. The transmission system working principle of the packaging machine: the motor drives the belt wheel, the speed and power along the reducer, transported to the first sprocket drive shaft, through the bevel gear transmission to the second drive shaft, the drive shaft third to drive sheave. The packaging machine can be fully automated operation, compared with the modern machine, this machine has the advantages of good continuity, easy repair, simple operation etc..

Key words:automation; modernization; reducer; mechanization

1绪论1

1.1包装机械介绍1

1.1.1包装机械发展过程1

1.1.2包装的分类及作用1

1.1.3包装机械的组成2

1.1.4包装机械的特点2

1.2包装机发展趋势3

1.3我国包装技术与国外先进包装技术的差距3

2巧克力包装机的传动系统4

2.1电动机的选择4

2.2传动方案的确定5

2.3各级传动比的确定6

3带传动的设计6

3.1带传动的特点6

3.1.1带传动的优点6

3.1.2带传动的缺点6

3.2带轮的设计6

4链传动的设计8

4.1链传动的特点8

4.1.1链传动的优点8

4.1.2链传动的缺点8

4.2链传动设计过程8

4.2.1链轮齿数和8

4.2.2确定计算功率8

4.2.3确定链节距p9

4.2.4计算链节数和中心距9

4.2.5计算链速v，确定润滑方式9

4.2.6计算压轴力9

5锥齿轮传动的设计10

5.1确定齿轮类型、精度等级、齿数及材料10

5.2按齿面接触疲劳强度设计10

5.2.1确定上式中各参数10

5.2.2计算11

5.2.3几何尺寸的计算11

6巧克力包装机的槽轮设计12

7结论14

参考文献15

致谢16

1绪论

1.1包装机械介绍

能完成全部或部分产品包装过程的机械叫包装机械。此外充填、裹包、封口、清洗、拆卸、堆码、计量或在包装件上盖印等主要工序也属于包装过程。使用机械包装产品不仅可以提高生产效率，减轻员工劳动强度，还可以适应大规模生产的需要，并使产品干净卫生等。[1]

1.1.1包装机械发展过程

随着新包装材料的出现，包装机械也应运而生，包装技术也不断的创新发展。中国发明的造纸术，为以纸为包装材料的出现提供了条件。1850年世界纸价大跌，食品开始用纸来包装。1852年美国的沃利发明出制纸袋机，纸制品机械从此诞生。世界上首个包装机械厂是德国在1851年建立的， 1911年生产出了全自动成形充填封口机。中国包装机械起步较晚，历经多年的发展，包装机械已成为我国机械工业中十大行业之一。随着中国包装工业不断的快速发展，有些包装机械不仅在国内畅销，而且部分产品还有出口海外。从产品结构看，中国包装机械品种只有1000多种，缺少精度高和大型化量产产品，配套数量少，无法满足市场需求；从产品质量看，我国生产的包装机械产品性能低，稳定性和可靠性差、外观造型不够美观、表面处理粗糙，许多元器件寿命短，质量差、可靠性差；从企业状况看，国内包装机械行业缺少生产规模大、高档次产品的龙头企业；从产品开发看，中国缺少自行开发能力，主要靠仿制生产。[1]

随着科学技术的发展，包装机械不仅在流通领域发挥越来越大的作用，同时对包装材料和包装设备要求也越来越高。包装机械的竞争日益激烈，而且越来越朝着高度自动化、智能化、多功能、低消耗发展。[2]国外包装和食品机械水平高的国家主要有德国、美国、意大利、日本和英国等。其中，德国的包装机械在设计、制造材料等方面都处于领先地位。

参考文献

[1] 尚浩久主编. 自动机械设计. 北京：中国轻工业出版社，1987，176~254.

[2] 尚浩久主编. 机械原理. 西安工业大学教研室，1988，143～235.

[3] 汤瑞. 自动机械设计. 上海：同济大学出版社，1994.

[4] 邹慧君. 机械系统设计. 上海：上海科学技术出版社，1996.

[5] 袁祖强.机械设计基础课程设计指导书[A].北京：北京航空航天大学出版社，2013.

[6] 孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理[A].北京：高等教育出版社，2006.

[7] 陈国定，吴立言.机械设计[A].北京：高等教育出版社，2013.

[8] 郭克希，王建国.机械制图[A].北京：机械工业出版社，2010.

[9] 桂兴春，林艾光.液压与气压传动[A].北京：北京航空航天大学出版社，2011.

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A1-大锥齿轮.gif

A2大带轮.gif

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QQ截图20150627153723.gif

QQ截图20150627153847.gif

内容简介：: 中国地质大学长城学院毕业设计（论文）任务书学生姓名耿东学号 05211520 班级机制 5 班指导教师牛博英职称讲师单位中国地质大学长城学院毕业设计（论文）题目巧克力糖包装机设计毕业设计（论文）主要内容和要求：巧克力糖轮廓清楚，质地疏松，生产批量大，畅销国内外，人工包装劳动强度大，产品质量低，远远不能适应市场需要。请设计一种成本低、适用性广、生产快速的巧克力包装机。设计要求如下：每分钟生产 80 粒以上；整台机形尺寸（宽高）不超过 800mm 1000mm；要求巧克力包装后外形美观，铝箔纸无明显损伤、撕裂、褶皱；机械结构简单，工作可靠，操作方便，维修容易，造价低。毕业设计（论文）主要参考资料： 1尚浩久主编 . 自动机械设计 . 北京：中国轻工业出版社， 1987， 176254. 2尚浩久主编 . 机械原理 . 西安工业大学教研室， 1988， 143 235 3汤瑞 . 自动机械设计 . 上海：同济大学出版社， 1994. 4邹慧君 . 机械系统设计 . 上海：上海科学技术出版社， 1996. 毕业设计（论文）应完成的主要工作：针对巧克力糖包装机的整体进行设计，并针对巧克力糖包装机的动力系统，传动系统，工作部分进行设计和校核计算。要求：绘制相应的零件图和装配图，合计 3 张零号图纸，并编写设计说明书，正文字数不少于 8000 字。 nts毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注 1 查找资料准备开题报告 12 月 8 日 1 月 4 日 2 查阅文献资料 1 月 5 日 1 月 15 日 3 撰写毕业设计说明书和绘制图纸 1 月 16 日 3 月 25 日 4 完成毕业设计初稿 3 月 26 日 4 月 20 日 5 修改毕业设计初稿，由指导教师评阅后定稿 5 月 5 日 5 月 15 日 6 准备答辩 5 月 16 日 5 月 20 日课题信息：课题性质：设计论文课题来源：教学科研生产其它发出任务书日期：指导教师签名：年月日教研室意见：教研室主任签名：年月日学生签名： nts中国地质大学长城学院本科毕业设计外文资料翻译系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：耿东学号： 05211520 2015年 4 月 8 日 nts我国包装机械行业主流发展方向已经明确我国的包装机械产品由于品种少、技术水平低、产品可靠性差等原因，面临着激烈的国际竞争。在这之前的发展道路上，国产包装机械，由于价格低廉，确实深受欢迎。但随着行业要求的提升，药企对包装机械的要求逐渐多样化，价格已经不能成为竞争优势。我国与国外现代的先进的包装机械的差距还很大，最主要是技术上的大差距。技术开发的成本在设备总成本中所占的比例越大，设备的技术含量越高。国内的包装设备技术含量占整个设备的成本约为 3%，有的甚至不足 0.3%，当然极少数项目也能达到 20%以上，总体来看设备水平不高，设备使用材料受供应的限制，在配套件上水平不高。据宇博智业市场研究中心了解，数字印刷包装技术越来越受到市场的认可，短版印刷品层出不穷，个性包装印刷品已经成为品牌商用来吸引客户的有效工具之一。全球知名的饮料企业可口可乐已经将其投入实际应用，通过为不同包装瓶印刷个性化的标签扩大了市场份额，很好地提高了企业品牌影响力，获得了市场的高度认可。需要强调的是，可口可乐仅仅只是一个开始，现在市场上已经有许多品牌商都开始为消费者提供个性化包装。譬如绝对伏特加，酒品标签选用 400 万个独特的个性化设计，令其成为消费者的挚爱。现在，技术创新在包装行业已产生了巨大推动力。尽管当前包装业正在竭力采用新技术，但仍旧会存在不可实现的事物。例如，在线商店售卖的商品包装就很难区分，快递员在发货时总是很难辨别出包裹有何不同。如果品牌商能够将售出的商品包装与其他电商的包装有所区分，那结果将会大不一样。我们究竟应该如何将这些创新技术应用到具体的包装之中怀旧感会一直存在，自然简洁的设计、富含绿色环保理念的包装总会赢得消费者的肯定，强调功能性的包装也会使消费者获得意外惊喜。我国进入高速发展阶段，包装机械竭力打开欧美国际市场。而要成功进军国际市场，一方面与中国包装机械的技术水平有关，另一方面也与美国包装机械市场的形态有关。作为一个高度发达的自由化市场，美国包装机械制造商两极分化现象明显。当前，世界先进包装机械的发展已呈现出集机、电、气、液、光、磁、生为一体的势头，生产的高效率化、产品节能可回收化、高新技术实用化、nts智能化已成趋势，这也应该是我国包装机械业的主流发展方向。以检测试备、打码装置为代表的小巧精致的电子产品在美国发展得欣欣向荣；而以热收缩包装机、裹包机和封箱机为主的通用型包装机械也占有相当比重；以灌装机、贴标机、封盖机为主的大型包装机械生产线，美国基本上已经不生产，市场几乎全部为进口设备、特别是德、意厂家生产的设备所占领。中国包装机械制造水平和工业设计水平通过模仿、引进技术和资金以及全球化采购等方式得以快速发展。今天中国的包装机械制造企业很容易通过全球化采购获得一些关键零部件，从而迅速提高设备的技术水平和可靠性。在一些技术含量较低的产品上，目前中国生产的很多包装机械，已经可以满足美国市场的要求，并最有可能在短期内获得突破性进展。但在全自动打包机、贴标机、封箱机和机械手等设备上，中国制造的机械还无法同德、意、日产品竞争。通过技术的提升和优化，实现高端包装设备的国产化是指日可待的，而通过高新技术的不断应用和推动，武装和强化行业的整体水平，我国也将朝着世界包装中心的方向不断前进。随着自动化程度的提高，包装机的操作、维护和日常保养更加方便简单，降低了对操作人员的专业技能要求。产品包装质量的好坏，直接与温度系统、主机转速精度、追踪系统的稳定性能等息息相关。机器运行后，薄膜标记传感器不断的在检测薄膜标记 (色标 )，同时机械部分的追踪微动开关检测机械的位置，上述两种信号送至 PLC，经程序运算后，由 PLC 的输出 Y6(正追 )、Y12(反追 )控制追踪电机的正反追踪，对包装材料在生产过程中出现的误差及时发现同时准确的给予补偿和纠正，避免了包装材料的浪费。检测若在追踪预定次数后仍不能达到技术要求，可自动停机待检，避免废品的产生；由于采用了变频调速，大幅减少了链条传动，提高了机器运转的稳定性和可靠性，降低了机器运转的噪音。保证了该包装机高效、低损耗、自动检测等多功能、全自动的高技术水平。自动包装机所用传动系统虽然应用功能比较简单，但对传动的动态性能有较高的要求，系统要求较快的动态跟随性能和高稳速精度。 ntsChinas packaging machinery industry mainstream of development has been clearly Chinas packaging machinery products due to fewer varieties, low level of technology, product reliability was poor, facing fierce international competition. Prior to this development on the road, domestic packaging machinery, due to low prices, really popular. But with the upgrade industry requirements, pharmaceutical packaging machinery requirements gradually diversify, the price has not become a competitive advantage. China and foreign contemporary art is still a big gap between the packaging machinery, the most important is technically a big gap. The cost of technology development in equipment proportion of the total cost, the higher-tech equipment. Domestic packaging equipment technology content accounted for about 3% of the total cost of equipment, some even less than 0.3%, of course, very few projects can reach more than 20%, overall equipment level is not high, the device uses a restricted supply of materials, on the fittings level is not high. According to Yu-Chi Industry Market Research Center for digital printing and packaging technology more and more recognized by the market, the short version of the print endless, personalized printed packaging brand has become one of the effective tools to attract business customers. The worlds leading beverage company Coca-Cola has put it into practical application, by printing personalized labels for different bottles to expand its market share, well improve the corporate brand influence, was highly recognized by the market.It should be emphasized that Coca-Cola is just the beginning, and now the market has a lot of brands have begun to provide consumers with personalized packaging. Such as Absolut Vodka, wine labels chosen four million unique personalized design, making it the consumers love. Now, technological innovation in the packaging industry has had a tremendous impetus. Despite the current packaging industry is struggling to ntsadopt new technologies, but still there will be something unattainable. For example, an online store selling merchandise packaging is very difficult to distinguish, the courier at the time of shipment is always difficult to discern the differences between the parcel. If brands can be sold in packaging and other packaging differentiated electricity supplier, the result would be quite different. How should we apply these innovative technologies to specific packaging into nostalgia will always exist, natural simplicity of design, rich green packaging concept will always win consumer recognition, emphasizing functionality also makes consumer packaging to gain surprise. China has entered a stage of rapid development, packaging machinery and tried to open the European and American markets. And to successfully enter the international market, on the one hand and the technical level of Chinas packaging machinery on the other hand also form the US packaging machinery market related. As a highly developed market liberalization, the US packaging machinery manufacturers polarization evident. Currently, the worlds most advanced packaging machinery development has emerged in mechanical, electrical, gas, liquid, light, magnetism, as the momentum of one of the students, the production of high efficiency, energy-saving products recyclable, high - tech practical, intelligence has into a trend, this should also be the main direction of development of Chinas packaging machinery industry. To detect test equipment, play yards device represented compact electronic products in the United States have developed thriving; and to shrink packaging machine, wrapping machine and sealing machine-based general-purpose packaging machinery is also a considerable proportion; to fill machine, labeling machine, capping machine mainly of large packaging machinery production line, the United States has basically no production, the market almost all imported equipment, especially Germany, Italy occupied by equipment manufacturers. China packaging machinery manufacturing level and the level of industrial design through imitation, technology and capital and global sourcing, etc. to the rapid development. Today, Chinas packaging machinery manufacturing enterprises are readily available through global sourcing some ntsof the key components to rapidly improve the technical level and reliability of the equipment. Some low-tech products, many of Chinas current production of packaging machinery, has to meet the requirements of the US market, and most likely to get a breakthrough in the short term. But in the automatic balers, labeling machine, sealing machine and robotic equipment, manufacturing machinery can not Palit China, Italy, Japan product competition. By upgrading and optimization technology to achieve high-end packaging equipment in China is just around the corner, and by the overall level of the high-tech applications and the constant push, armed and strengthen the industry, our country will be in the direction of the center of the world packaging continues to advance. With the improvement of automation degree, packaging machine operation, maintenance and daily maintenance more convenient and simple, reducing the operating staff of professional skill requirements. Product packaging quality, directly with the temperature system, engine speed precision, tracking system stability is closely related. The machine is running, the film marks sensors continuously marker in detection of film (color), and track the micro switch position of the machine, the two signal is sent to the PLC, the program after the operation, the output of the Y6 PLC (after), Y12 (trace) control the tracing system the error, packaging materials in the production process to discover at the same time accurate compensation and correction, to avoid the waste of packaging materials. If a predetermined number of detection tracking still can not meet the technical requirements, can be automatically shut down for inspection, to avoid waste; Due to the use of frequency control, greatly reduce the chain transmission, improves the stability and reliability of the operation, reduce the machine running noise. To ensure the high technical level of the packaging machine, low loss, high efficiency, multiple functions such as automatic detection automatic. Transmission system of automatic packaging machine although the application function is relatively simple, but the dynamic performance of the ntsdrive system has higher requirements, requiring fast dynamic performance and high accuracy of speed stability. nts 中国地质大学长城学院本科毕业设计题目巧克力糖包装机设计系别工程技术系专业机械设计制造及其自动化学生姓名耿东学号 05211520 指导教师牛博英职称讲师 2015 年 4 月 30 日 nts 摘要科技的快速发展对社会的方方面面都产生的深远的影响。机械化和自动化设备的普遍应用，使包装行业从以前的单纯手工包装转换成机械自动化包装。这样不仅降低了工人的劳动强度，而且使产品包装的更美观和卫生。因此传动系统对一个机械设备很重要，它不仅是设备的核心，保证机器正常运行，还是给执行机构传递动力的重要部分。本次毕业设计 ,决定设计一种巧克力包装机的传动系统。该机主要包括箱体、主电机、减速器、传动主轴、槽轮机构、链轮及锥齿轮。此包装机的传动系统工作原理：电动机带动带轮转动，将转速和动力沿着减速器、链轮输送到第一传动轴，再经过锥齿轮传动传递到第二传动轴，经过槽轮传动到第三传动轴。本包装机可完全实现自动化运行，同现代机械相比较，本机器具有连续性好、容易维修、操作简单等优点。关键词：自动化；现代化；减速器；机械化 nts ABSTRACT The rapid development of science and technology in all aspects of society will have a profound effect. The universal application of mechanization and automation equipment, the packaging industry conversion from the previous simple manual packaging packaging machinery automation. This not only reduces the labor intensity of workers, but also make the product packaging more beautiful and health. It is very important to a transmission system of mechanical equipment, it is not only the core equipment, ensure the normal operation of the machine, or to an important part of actuator power transmission. This graduation design, the decision of transmission system design of a chocolate packaging machine. This machine mainly comprises a box body, a main motor, speed reducer, transmission shaft, Geneva mechanism, sprocket and bevel gear. The transmission system working principle of the packaging machine: the motor drives the belt wheel, the speed and power along the reducer, transported to the first sprocket drive shaft, through the bevel gear transmission to the second drive shaft, the drive shaft third to drive sheave. The packaging machine can be fully automated operation, compared with the modern machine, this machine has the advantages of good continuity, easy repair, simple operation etc. Key words:automation; modernization; reducer; mechanization nts 目录 1绪论 . 1 1.1包装机械介绍 . 1 1.1.1包装机械发展过程 . 1 1.1.2包装的分类及作用 . 1 1.1.3包装机械的组成 . 2 1.1.4包装机械的特点 . 2 1.2包装机发展趋势 . 3 1.3我国包装技术与国外先进包装技术的差距 . 3 2巧克力包装机的传动系统 . 4 2.1电动机的选择 . 4 2.2传动方案的确定 . 5 2.3各级传动比的确定 . 6 3带传动的设计 . 6 3.1带传动的特点 . 6 3.1.1带传动的优点 . 6 3.1.2带传动的缺点 . 6 3.2带轮的设计 . 6 4链传动的设计 . 8 4.1链传动的特点 . 8 4.1.1链传动的优点 . 8 4.1.2链传动的缺点 . 8 4.2链传动设计过程 . 8 4.2.1链轮齿数 z1和 z2 . 8 4.2.2确定计算功率 . 8 4.2.3确定链节距 p . 9 4.2.4计算链节数和中心距 . 9 4.2.5计算链速 v，确定润滑方式 . 9 4.2.6计算压轴力 Fp . 9 5锥齿轮传动的设计 . 10 5.1确定齿轮类型、精度等级、齿数及材料 . 10 5.2按齿面接触疲劳强度设计 . 10 5.2.1确定上式中各参数 . 10 5.2.2计算 .11 5.2.3几何尺寸的计算 .11 6巧克力包装机的槽轮设计 . 12 7结论 . 14 参考文献 . 15 致谢 . 16 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 1 1 绪论 1.1 包装机械介绍能完成全部或部分产品包装过程的机械叫包装机械。此外充填、裹包、封口、清洗、拆卸、堆码、计量或在包装件上盖印等主要工序也属于包装过程。使用机械包装产品不仅可以提高生产效率，减轻员工劳动强度，还可以适应大规模生产的需要，并使产品干净卫生等。 1 1.1.1 包装机械发展过程随着新包装材料的出现，包装机械也应运而生，包装技术也不断的创新发展。中国发明的造纸术，为以纸为包装材料的出现提供了条件。 1850年世界纸价大跌，食品开始用纸来包装。 1852年美国的沃利发明出制纸袋机，纸制品机械从此诞生。世界上首个包装机械厂是德国在 1851年建立的， 1911年生产出了全自动成形充填封口机。中国包装机械起步较晚，历经多年的发展，包装机械已成为我国机械工业中十大行业之一。随着中国包装工业不断的快速发展，有些包装机械不仅在国内畅销，而且部分产品还有出口海外。从产品结构看，中国包装机械品种只有 1000多种，缺少精度高和大型化量产产品，配套数量少，无法满足市场需求；从产品质量看，我国生产的包装机械产品性能低，稳定性和可靠性差、外观造型不够美观、表面处理粗糙，许多元器件寿命短，质量差、可靠性差；从企业状况看，国内包装机械行业缺少生产规模大、高档次产品的龙头企业；从产品开发看，中国缺少自行开发能力，主要靠仿制生产。 1 随着科学技术的发展，包装机械不仅在流通领域发挥越来越大的作用，同时对包装材料和包装设备要求也越来越高。包装机械的竞争日益激烈，而且越来越朝着高度自动化、智能化、多功能、低消耗发展。 2国外包装和食品机械水平高的国家主要有德国、美国、意大利、日本和英国等。其中，德国的包装机械在设计、制造材料等方面都处于领先地位。 1.1.2 包装的分类及作用包装的分类有很多种。表 1 包装的分类分类方式举例按产品内容食品类、烟酒类、化装品类、医药类、文体类、工艺品类、化学品类等按包装材料纸包装、金属包装、玻璃包装、木包装、陶瓷包装、塑料包装等 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 2 续表 1 分类方式举例按产品性质商业包装、储运包装、军需品包装等按包装容量小包装、中包装、大包装按包装方式高阴隔包装、防锈包装、抗静电包装、防水防潮包装等包装的主要目的在于保护产品的使用价值。此外，包装还具有美化、推销、吸引顾客的作用。包装加工是产品在生产中的最后环节，也是提高产品的商品价值不可忽视的重要环节。 1.1.3 包装机械的组成包装机械主要由驱动系统、控制系统、执行机构、传动系统等组成，根据其工作原理和性能特征可将其分为八个组成部分。（ 1）包装材料的整理与供送系统；（ 2）被包装物品的供应和系统；（ 3）主传送系统；（ 4）包装执行机构；（ 5）成品输出机构；（ 6）动力机与传动系统；（ 7）控制系统；（ 8）机身。 1.1.4 包装机械的特点（ 1）种类繁多。不同种类的包装机械在原理与结构上有很大的不同，即使是能够完成同样包装功能的机械，其工作原理和结构也可能不同。（ 2）更新换代快。随着社会的发展，对包装机械的要求也越来越高，包装机械也朝着高速化和精密化发展，因此零部件容易疲劳磨损，所以更新换代快。（ 3）控制要求高。结构复杂、包装工艺动作配合要求高的包装机械，其自动控制不仅直接影响自身的结构、工作可靠性，还影响包装后的产品质量、生产效率和操作环境等。因此对包装机械的控制要求较快高。 3 （ 4）多动能性。包装机械是生产数目有限的专业机械，为提高生产效率、方便制造和维修、控制智能化、模组化、结构高精度化。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 3 1.2 包装机发展趋势目前，包装机械水平高的国家主要有美国、德国、意大利、日本和英国。而德国的包装机械在设计、制造和技术性能等方面，都居于世界首位。德国包装机械设计部门和制造厂商，为适应市场的需求，采取了如下措施：（ 1）提高自动化程度前几年，自动化技术只占包装机械设计的 30%左右，目前已达 50%以上，并且大量使用机电一体化和电脑控制，其目的：一是为了为了提高设备的柔性和灵活性；二是为了提高生产率；三是为了提高包装机械完成复杂包装动作的能力。（ 2）提高生产效率，降低成本，更好的满足生产要求提高机器转速可以降低单件生产成本，但厂房使用面积会随之增加。另外，电动机转速也是有限度的，所以不能想多快就多快。除了提高转速可以提高生产率，还有其他三个办法解决：降低废品率，提供故障分析系统。采用连续工作或多头工作方式。使产品生产机械和包装机械合为一体。（ 3）市场产品变化多样，柔性和灵活性更好的设备很重要包装机械的灵活性和柔性主要表现在以下三个方面：量的灵活性。既能包装单件产品，也能对批量的产品进行包装。包装机构造的灵活性。整个包装机采用单元组成，更换部分单元后，也能适应产品的变化。供货的灵活性。（ 4）提供成套设备德国的包装机械，在以用户需求为前提下，为生产厂家提供完整的结构性及经济性的系统方案，并用计算机仿真技术演示给用户看，征求用户意见后进行修改，以满足用户需求。在为用户提供流水线生产设备时，无论是技术和附加值高的设备，还是结构简单的设备，都配套要求。 2 （ 5）普遍使用计算机仿真设计技术新产品的开发周期越来越短，德国包装机械设计大部分采用了计算机仿真技术，即将各种机器元素和图纸数字化后以数据库方式存入计算机，计算机即可自动显示出直观逼真的三维模型。再把实际生产时的数据和指标以及可能发生的故障输进去，计算机三维模型就可以仿照真实工作情况进行操作，演示出生产率和废品率的情况，客户根据显示屏上显示的曲线一目了然，并可根据客户的意见修改模型。 1.3 我国包装技术与国外先进包装技术的差距我国的食品包装设备和国外的先进的包装设备相比，存在一些差距，综合来说，国际先进包装设备比我国包装设备先进之处体现在以下六点：（ 1）灵活性强。只对同一种加工设备进行简单操作，就能改变包装方式和种类，这一功能对小批量生产、多品种的市场需求非常有效。（ 2）高精度、高效且高速。机器不仅能高速稳定的工作，还能的减少空闲时间（如换料、维修等），如此就提高了工作效率。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 4 （ 3）安全、节能且环保。这不仅能保护设备和操作人员的安全，同时能节能减排，使对环境的不利影响降到最低。 3 （ 4）互联性强。把单机连成整线，不仅方便管理，还易于实现监控、统计和分析。（ 5）机器的控制软件可容易地进行维护和修改。标准化后的控制软件，使控制程序结构清晰、易读性强和容易理解，可方便地对系统进行维护和升级。（ 6）故障自动诊断和恢复。该功能的实施不仅可减少排除故障时间，还能降低人员培训费用。 2 巧克力包装机的传动系统根据巧克力的包装步骤和工艺的具体要求，确定如图 1所示的传动系统。图 1 巧克力包装机的传动系统 1 电动机 2 传送带 3 减速器 4 锥齿轮 5 链 6 盘车手轮 7 送糖盘 8 接糖杆 9 顶糖杆 10 机械手 11 槽轮机构电动机转速为 1400r/min，功率为 4kW,总传动比总 =10.7 20，取总 =20。 2.1 电动机的选择包装机械中常用的电机转速为 1400r/min，由于整个载荷比较小，所以综合考虑最终选用 Y112M-4型三相异步电动机，电压为 380V，功率为 4Kw，额定转速为 1400r/min，根据电机转速及效率要求确定各级传动比。电动机的外形图及尺寸见表 2、表 3和图 2。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 5 图 2 Y112M-4 型三相异步电动机表 2 电动机安装尺寸安装尺寸 D(j6) E F(N9) G M N(j6) P R S T 19 40 6 15.5 165 130 200 0 12 3.5 表 3 电动机外形尺寸外形尺寸不大于 AC AD AE L 175 120 110 300 2.2 传动方案的确定先由电动机动力输入，经过一带轮传动减速，再经过一单极圆柱齿轮减速器降速，再经过一链传动将动力传入第一传动轴，经过 2对锥齿轮传动将动力传入第二传动轴，再经过 2对槽轮机构将动力传入第三传动轴。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 6 2.3 各级传动比的确定电动机经过带轮、减速器和链轮减速，减速器选用传动比减 =3的单极圆柱齿轮减速器，电动机与减速器选择皮带连接，其传动比带 =2，链轮的传动比链 =3。 3 带传动的设计 3.1 带传动的特点 3.1.1 带传动的优点带传动具有传动平稳，结构简单，价格便宜和缓冲吸震的特点。但机器过载时，带子会发生打滑现象，防止零件损坏。 3.1.2 带传动的缺点带传动不能保证准确传动比，传动效率低，带寿命短。在传递相同转矩时，外廓尺寸比啮合传动尺寸大。带传动需要张紧，因此作用在轴和轴承上的载荷大。 3.2 带轮的设计（ 1）确定带的计算功率根据机械设计手册查得，带的工作情况系数 =1.1，故 = P=1.1 4=4.4KW （公式 3-1）（ 2）选择 V带的带型根据计算功率和小带轮转速，从机械设计选择普通 V带的带型。选择 A型带。（ 3）确定带轮的基准直径由机械设计手册 7，取主动轮基准直径 =90mm。（ 4）计算大带轮的基准直径由 =i 计算，并根据机械设计手册，确定 =2 90=180mm。 = =6.59m/s = n =6.59m/s （公式 3-2）所以带的速度合适。（ 5）确定中心距 a，并选择 V带的基准长度根据公式 0.7（ + ） 2（ + ）（公式 3-3）初步确定中心距 =400mm。相应的带长 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 7 =2 + ( + )+ =2 300+ (80+160)+ =1229.1mm （公式 3-4）根据机械设计手册，确定带的基准长度 =1250mm。计算实际的中心距 a= + =300+ =410.45mm （公式 3-5）圆整取 a=410mm。（ 6）验算小带轮上的包角 =18 o-( - ) =167 4o 12 o （公式 3-6）主动轮上的包角合适。（ 7)确定带的根数由 Z= （公式 3-7）又 =1400 r/min 、 =90mm、 i=2,查机械设计得 =1.07 kw， P0=0.17 kw 查机械设计手册得包角系数 =0.96，长度系数 =0.93，则 Z= =3.97 （公式 3-8）取 Z=4根。（ 8）确定带的初拉力 F 由公式 F =500p 1 +q （公式 3-9）查机械设计手册得， q=0.105kg/m，故 F =500 1 +0.105 6 59 =138.44N （公式 3-10）（ 9）计算带传动的压轴力 Fp Fp=2zF sin =2 4 138.44 sin =998.32N （公式 3-11） (10)带轮结构设计 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 8 图 3 带轮结构设计 4 链传动的设计 4.1 链传动的特点 4.1.1 链传动的优点链传动没有弹性滑动和整体打滑现象，传动效率高，作用在轴上的径向压力较小。链传动整体尺寸较小，结构紧凑，能在高温和潮湿的环境下工作。 4.1.2 链传动的缺点链传动只能是平行轴间链轮的同向传动，运转时不能保持恒定的瞬时传动比，容易磨损，易发生跳齿，工作时噪声较大，不适合于载荷变化较大、高速和急速反向的传动中。 4.2 链传动设计过程 4.2.1 链轮齿数和链传动比链 =3，由机械设计手册查得，小链轮齿数 z =19，大链轮齿数 z =3 19=57 150，合适。 4.2.2 确定计算功率由电动机驱动，平稳运转，取 =1.0， Z=1.35， = A PZP=1.0 1.35 0.539=0.72kW （公式 4-1） nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 9 4.2.3 确定链节距 p 根据机械设计手册查得， =2 0.72，选择滚子链型号为 08A，节距 p=12.7。 4.2.4 计算链节数和中心距初选中心距 =（ 30 50） p=381 635mm，取 =450mm 链节距数 p =2 p+ +（） p （公式 4-2）带入数值得 109.89，由机械设计手册取链节数为 110节。中心距 a=f p2 p-（ z +z ） =0.24643 12.72 110-（ 19+57） =450.6mm （公式 4-3）取 a=451mm。 4.2.5 计算链速 v，确定润滑方式 v= n p = =0.93m/s （公式 4-4）根据机械设计手册，选择滴油润滑。 4.2.6 计算压轴力首先确定系数 Fp=1.05， Fe=1000 =574.6N （公式 4-5） Fp= FpFe=603.3N （公式 4-6）表 4 滚子链链轮的主要尺寸名称符号计算或确定结果小链轮大链轮分度圆直径 d 77.16 230.90 齿顶圆直径 82 236 齿根圆直径 f 69.24 222.98 齿高 h 3.0 3.0 最大凸缘直径 k 62.13 216.22 节距 P 12.7 12.7 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 10 5 锥齿轮传动的设计 5.1 确定齿轮类型、精度等级、齿数及材料 (1)选择直齿圆锥齿轮传动。 (2)包装机作为一般机器，速度不高，选择 7级精度。 (3)初选小齿轮齿数 Z1=40，大齿轮齿数为 Z2=2 40=80。 (4)选择小齿轮材料为 40Cr（调质处理），布氏硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45（调质处理），布氏硬度为 240HBS。 5.2 按齿面接触疲劳强度设计试算小齿轮分度圆直径，即 lt HtT R（ R） i（ ZHZEH） 3 （公式 5-1） 5.2.1 确定上式中各参数（ 1）试选 Ht=1.3。（ 2）计算小齿轮传递的转矩 T =9.55 1 P/ =9.55 1 3.42 77.7=4.203 1 N mm （公式 5-2）（ 3）选取齿宽系数 R=0.3。（ 4）由机械设计手册查得区域系数 ZH=2.5。（ 5）由机械设计手册查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8MPa。（ 6）根据机械设计手册查得小齿轮的接触疲劳极限分别为 H =600Mpa，大齿轮的接触疲劳极限为 H =500Mpa。（ 7）计算应力循环次数（假设每年工作 300 天） N =60 j h=60 77.7 1（ 2 8 300 15） =3.35 1 ，（公式 5-3） N =N /i=1.67 1 （ 8）根据机械设计手册查得，小齿轮的接触疲劳寿命系数 HN =1.0，大齿轮的接触疲劳寿命系数 HN =1.1，安全系数 S=1，失效概率为 1%。（ 9）计算接触疲劳许用应力 H = HN H S =600Mpa （公式 5-4） H = HN H S =550MPa （公式 5-5）取 H=550 MPa。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 11 5.2.2 计算（ 1）计算小齿轮分度圆直径 lt 5（）（） 3 =160.76mm （公式 5-6）（ 2）圆周速度 v m = lt(1-0.5R)=161.76 (1-0.5 1.2)=64.70 （公式 5-7） V= m n =0.26m/s （公式 5-8）（ 3）计算实际载荷系数 H H= V H H （公式 5-9）由机械设计手册查得， =1， V=1.01， H =1， H=1.454，最后计算 H=1.468。（ 4）按实际载荷系数算得的分度圆直径为 = lt H Ht3 =161.76 3 =168.447 （公式 5-10）相应的齿轮模数 m= /z =168.447/40=4.21，取 m 4。 5.2.3 几何尺寸的计算（ 1）计算分度圆直径 z m=4 43 172mm， z m 4 87 348mm （ 2）计算分锥角 =arctan(1/u)=arctan(43/187)=26 3 o （公式 5-11） =9 o-26 3 o=83 7 o （ 3）计算齿轮宽度 b=R u +1/2=1 2 16887/43 +1/2=227.47mm （公式 5-12）取 b =b =227mm。 nts中国地质大学长城学院 201

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